Исследователи разработали экспериментальные препараты, которые стимулируют митохондрии в клетках работать интенсивнее и сжигать больше калорий. Эти открытия могут привести к появлению новых методов лечения ожирения и улучшения обмена веществ.
Ожирение — это глобальная эпидемия и фактор риска для многих заболеваний, включая диабет и рак. Современные препараты для лечения ожирения требуют инъекций и могут вызывать побочные эффекты, поэтому безопасный способ ускорить процесс снижения веса может принести значительную пользу общественному здравоохранению.
Исследование, проведённое доцентом Тристаном Роулингом из Сиднейского технологического университета (UTS), было опубликовано в Chemical Science, ведущем журнале Королевского химического общества Великобритании.
Исследовательская группа сосредоточилась на «митохондриальных разобщителях». Это молекулы, которые заставляют клетки сжигать энергию менее эффективно и выделять топливо в виде тепла вместо того, чтобы преобразовывать его в энергию, которую может использовать организм.
«Митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки. Они преобразуют пищу, которую вы едите, в химическую энергию, называемую АТФ, или аденозинтрифосфат. Разобщители митохондриального окисления нарушают этот процесс, заставляя клетки потреблять больше жиров для удовлетворения своих энергетических потребностей», — говорит доцент Роулинг. «Это можно сравнить с гидроэлектростанцией. Обычно вода из водохранилища проходит через турбины, вырабатывая электричество. Разъединители действуют как утечка в плотине, пропуская часть энергии мимо турбин, так что она теряется в виде тепла, а не преобразуется в полезную энергию».
Соединения, вызывающие разобщение митохондрий, были впервые обнаружены около ста лет назад, однако ранние препараты были смертельными ядами, вызывавшими перегрев организма и смерть. «Во время Первой мировой войны рабочие на заводах по производству боеприпасов во Франции теряли вес, у них поднималась температура, а некоторые умирали. Ученые выяснили, что причиной этого было химическое вещество, которое использовалось на заводе, — 2,4-динитрофенол, или ДНФ», — рассказал доцент Роулинг.
«Динитрофенол нарушает выработку энергии в митохондриях и ускоряет обмен веществ. В 1930-х годах он недолгое время продавался как одно из первых средств для похудения. Он был очень эффективен, но его запретили из-за серьёзных побочных эффектов. Доза, необходимая для похудения, и смертельная доза очень близки», — сказал он.
В ходе нового исследования учёные создали более безопасные «мягкие» разобщители митохондриального окисления, отрегулировав химическую структуру экспериментальных молекул, что позволило точно настроить силу воздействия молекул на выработку клеточной энергии.
В то время как некоторые экспериментальные препараты повышали активность митохондрий, не нанося вреда клеткам и не нарушая их способность вырабатывать АТФ, другие вызывали такое же опасное разобщение, как и более старые токсичные соединения.
Это открытие позволило лучше понять, почему более безопасные молекулы ведут себя иначе. Мягкие разобщители митохондрий замедляют процесс до уровня, с которым могут справиться клетки, и защищают их от неблагоприятных последствий. Ещё одним преимуществом мягких разобщителей митохондрий является то, что они снижают окислительный стресс в клетках. Это может улучшить обмен веществ, замедлить старение и защитить от нейродегенеративных заболеваний, таких как деменция.
Несмотря на то, что работа находится на ранней стадии, исследование предлагает основу для разработки нового поколения препаратов, которые могли бы вызывать лёгкое разобщение митохондрий и использовать их преимущества без вреда для здоровья.
[Фото: ru.123rf.com]